KR20120117010A - Epoxidation of an olefin - Google Patents

Epoxidation of an olefin Download PDF

Info

Publication number
KR20120117010A
KR20120117010A KR1020127014601A KR20127014601A KR20120117010A KR 20120117010 A KR20120117010 A KR 20120117010A KR 1020127014601 A KR1020127014601 A KR 1020127014601A KR 20127014601 A KR20127014601 A KR 20127014601A KR 20120117010 A KR20120117010 A KR 20120117010A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen peroxide
peroxide solution
epoxidation
predetermined
olefin
Prior art date
Application number
KR1020127014601A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
한나 엘. 크램튼
Original Assignee
다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 filed Critical 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
Publication of KR20120117010A publication Critical patent/KR20120117010A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/02Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/12Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with hydrogen peroxide or inorganic peroxides or peracids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/89Silicates, aluminosilicates or borosilicates of titanium, zirconium or hafnium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 올레핀의 에폭시화 방법의 하나 이상의 양태를 제공한다. 이러한 양태에 대해, 당해 방법은 올레핀(단, 올레핀은 프로필렌이 아니다)과 소정의 pH의 과산화수소 용액을 촉매와 용매의 존재하에 소정의 반응 온도에서 반응시킴을 포함한다. 과산화수소 용액의 pH는 과산화수소 용액을 지지된 염기와 접촉시켜 과산화수소 용액으로부터 산성 종을 제거함으로써 소정의 pH로 조절된다.The present invention provides one or more aspects of the process for epoxidation of olefins. For this embodiment, the method comprises reacting the olefin (where the olefin is not propylene) and a hydrogen peroxide solution at a predetermined pH at the desired reaction temperature in the presence of a catalyst and a solvent. The pH of the hydrogen peroxide solution is adjusted to the desired pH by contacting the hydrogen peroxide solution with a supported base to remove acidic species from the hydrogen peroxide solution.

Figure P1020127014601
Figure P1020127014601

Description

올레핀의 에폭시화 {EPOXIDATION OF AN OLEFIN}Epoxylation of Olefin {EPOXIDATION OF AN OLEFIN}

본 발명은 올레핀을 에폭시화하여 에폭사이드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for preparing epoxides by epoxidizing olefins.

에폭사이드는 다양한 기술에 의해 제조된다. 에폭사이드를 제조하기 위한 한 가지 상업적 기술은 올레핀과 과산화수소 및 하나 이상의 촉매를 양성자성 매질 속에서 반응시킴을 포함한다. 그러나, 양성자성 매질에서의 올레핀의 에폭시화는 에폭시화 반응의 선택도를 감소시킬 수 있다. 선택도의 감소 이외에, 에폭사이드가 양성자성 매질과 반응함에 따라 그리고 에폭사이드가 올리고머화되고/되거나 중합됨에 따라 에폭시화 동안 형성되는 부산물의 양이 증가할 수 있다. 이러한 선택도의 감소는 또한 에폭사이드의 낮은 수율 및 에폭사이드로부터 부산물을 분리하는데 필요한 단계들로 인해 제조 비용을 증가시킨다. Epoxides are prepared by a variety of techniques. One commercial technique for preparing epoxides involves reacting olefins with hydrogen peroxide and one or more catalysts in a protic medium. However, epoxidation of olefins in protic media can reduce the selectivity of the epoxidation reaction. In addition to the decrease in selectivity, the amount of by-products formed during epoxidation may increase as the epoxide reacts with the protic medium and as the epoxide oligomerizes and / or polymerizes. This reduction in selectivity also increases the manufacturing cost due to the low yield of epoxide and the steps necessary to separate the byproduct from the epoxide.

이에 따라, 에폭시화 공정의 선택도를 증가시키기 위한 노력들이 이루어지고 있다. 이러한 노력에는 전처리된 촉매와 균질한 유기 또는 무기 화합물들을 사용하여 반응 혼합물의 pH를 변화시키는 것이 포함된다. 그러나, 이러한 선행 방법들에서는 에폭시화 반응의 선택도가 증가될 수는 있지만, 과산화수소 이용도, 과산화수소 전환도 및 촉매의 수명이 동시에 감소할 수 있다. 이러한 단점들은 재료의 사용량에 비해 에폭사이드를 덜 생성함으로써 제조 효율을 감소시킨다.
Accordingly, efforts are being made to increase the selectivity of the epoxidation process. This effort involves using a pretreated catalyst and homogeneous organic or inorganic compounds to change the pH of the reaction mixture. However, although the selectivity of the epoxidation reaction can be increased in these prior methods, the hydrogen peroxide utilization, the hydrogen peroxide conversion and the lifetime of the catalyst can simultaneously decrease. These drawbacks reduce manufacturing efficiency by producing less epoxide compared to the amount of material used.

요약summary

본 발명은 올레핀의 에폭시화 방법의 하나 이상의 양태를 제공한다. 이러한 양태에 대해, 올레핀의 에폭시화는 올레핀(단, 올레핀은 프로필렌이 아니다)과 소정의 pH의 과산화수소 용액을 촉매와 용매의 존재하에 소정의 반응 온도에서 반응시킴을 포함한다. 과산화수소 용액의 pH는 과산화수소 용액을 지지된 염기와 접촉시켜 과산화수소 용액으로부터 산성 종을 제거함으로써 소정의 pH로 조절된다. 이러한 양태에 대해, 올레핀의 에폭시화의 선택도는, 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH로 조절하기 위해 지지된 염기를 사용하지 않는 올레핀의 에폭시화와 비교하여 과산화수소 이용도 또는 과산화수소 전환도를 감소시키지 않으면서, 증가된다. 또한, 본 발명은 본원에 기재된 방법으로 수득되는 에폭사이드를 제공한다.The present invention provides one or more aspects of the process for epoxidation of olefins. For this embodiment, the epoxidation of the olefins comprises reacting the olefins (where the olefins are not propylene) and a hydrogen peroxide solution at a predetermined pH at the desired reaction temperature in the presence of a catalyst and a solvent. The pH of the hydrogen peroxide solution is adjusted to the desired pH by contacting the hydrogen peroxide solution with a supported base to remove acidic species from the hydrogen peroxide solution. For this embodiment, the selectivity of epoxidation of the olefins does not reduce hydrogen peroxide utilization or hydrogen peroxide conversion compared to epoxidation of olefins without using a supported base to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH. Without being increased. The present invention also provides epoxides obtained by the methods described herein.

본 발명의 양태는 또한 에피클로로하이드린의 제조방법을 포함한다. 이러한 양태에 대해, 에피클로로하이드린의 제조방법은 알릴 클로라이드와 소정의 pH의 과산화수소 용액을 촉매와 용매의 존재하에서 반응시킴을 포함한다. 과산화수소 용액의 pH는 과산화수소 용액을 지지된 염기와 접촉시켜 과산화수소 용액으로부터 산성 종을 제거함으로써 소정의 pH로 조절된다. 이러한 양태에 대해, 알릴 클로라이드의 에폭시화의 선택도는, 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH로 조절하기 위해 지지된 염기를 사용하지 않는 알릴 클로라이드의 에폭시화와 비교하여 과산화수소 이용도 또는 과산화수소 전환도를 감소시키지 않으면서, 증가된다.
Embodiments of the present invention also include methods of preparing epichlorohydrin. For this embodiment, the process for preparing epichlorohydrin comprises reacting allyl chloride with a hydrogen peroxide solution at a predetermined pH in the presence of a catalyst and a solvent. The pH of the hydrogen peroxide solution is adjusted to the desired pH by contacting the hydrogen peroxide solution with a supported base to remove acidic species from the hydrogen peroxide solution. For this embodiment, the selectivity of epoxidation of allyl chloride can be used to determine the hydrogen peroxide availability or hydrogen peroxide conversion compared to the epoxidation of allyl chloride without using a supported base to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH. It is increased without decreasing.

도 1은 알릴 클로라이드의 에폭시화 동안 형성된 에피클로로하이드린의 양을 도시한다.1 shows the amount of epichlorohydrin formed during epoxidation of allyl chloride.

정의Justice

"에폭사이드"는 산소원자가 탄소 쇄 또는 환 시스템의 두 개의 인접한 또는 비-인접한 탄소원자에 직접 부착되는 화합물을 나타낸다. 에피클로로하이드린(epi)은 에폭사이드의 일례이며, 알릴 클로라이드의 에폭시화로부터 형성된다."Epoxide" refers to a compound in which an oxygen atom is directly attached to two adjacent or non-adjacent carbon atoms of a carbon chain or ring system. Epichlorohydrin (epi) is an example of an epoxide and is formed from the epoxidation of allyl chloride.

"선택도"는 형성된 에폭사이드 + 모든 부산물의 양을 기준으로 한, 형성된 에폭사이드의 양을 나타낸다.“Selectivity” refers to the amount of epoxide formed, based on the amount of epoxide formed plus all byproducts.

"부산물"은 올레핀의 에폭시화로부터 형성된 모든 물질 - 에폭사이드를 나타낸다. 예를 들면, 알릴 클로라이드의 에폭시화의 경우, 부산물은 물, 1-클로로-3-메톡시-2-프로판올(CMP), 모노클로로하이드린(MCH) 및 고분자량 부산물을 포함할 수 있다."By by-product" refers to all materials formed from epoxidation of olefins-epoxides. For example, in the case of epoxidation of allyl chloride, the byproducts may include water, 1-chloro-3-methoxy-2-propanol (CMP), monochlorohydrin (MCH) and high molecular weight byproducts.

"고분자량 부산물"은 가스 크로마토그래피 동안 MCH 다음에 용출되는 알릴 클로라이드의 에폭시화로부터 형성된 부산물을 나타낸다. "High molecular weight byproduct" refers to a byproduct formed from the epoxidation of allyl chloride that elutes after MCH during gas chromatography.

"과산화수소 전환도"는 반응 혼합물에 첨가된 과산화수소의 양을 기준으로 한 올레핀의 에폭시화 동안 반응한 과산화수소의 양을 나타낸다. "Hydrogen peroxide conversion" refers to the amount of hydrogen peroxide reacted during epoxidation of olefins based on the amount of hydrogen peroxide added to the reaction mixture.

"과산화수소 이용도"는 올레핀의 에폭시화 동안 반응한 과산화수소의 양을 기준으로 한 에폭사이드로 전환된 과산화수소의 양을 나타낸다.“Hydrogen peroxide utilization” refers to the amount of hydrogen peroxide converted to epoxide based on the amount of hydrogen peroxide reacted during olefin epoxidation.

"지지된 염기"는 중성 전하를 갖는 염기성 관능성 그룹을 갖는 불용성 지지체(non-soluble support)를 나타낸다. "Supported base" refers to a non-soluble support having a basic functional group with a neutral charge.

"중성 전하"는 물질이 양전하도 음전하도 갖지 않도록 이온을 갖지 않는 물질을 나타낸다."Neutral charge" refers to a material that has no ions such that the material has neither positive charge nor negative charge.

"안정제"는 분해 속도를 감소시키기 위해 과산화수소 용액에 첨가되는 산성 종을 포함하는 물질, 특히 산(들)을 나타낸다."Stabilizer" refers to a material, especially acid (s), containing acidic species that are added to a hydrogen peroxide solution to reduce the rate of degradation.

"산성 종"은 양성자를 공여할 수 있는 물질을 나타낸다."Acid species" refers to a substance capable of donating protons.

"반응 혼합물"은 올레핀, 소정의 pH의 과산화수소 용액, 촉매 및 용매의 혼합물을 나타낸다. 반응 혼합물은 공용매를 포함하지만 이에 제한되지 않는 기타의 반응물을 추가로 포함할 수 있으며, 공용매는 본원에 보다 상세하게 논의되어 있다."Reaction mixture" refers to a mixture of olefins, hydrogen peroxide solution at a predetermined pH, catalyst and solvent. The reaction mixture may further comprise other reactants, including but not limited to cosolvents, which are discussed in more detail herein.

양태에 대해, 본 발명의 올레핀을 에폭시화하는 방법("에폭시화 방법"이라고도 함)은 올레핀(단, 올레핀은 프로필렌이 아니다)과 소정의 pH의 과산화수소 용액을 촉매와 용매의 존재하에 소정의 반응 온도에서 반응시킴을 포함한다. 양태에 대해, 과산화수소 용액의 pH는 과산화수소 용액을 지지된 염기와 접촉시켜 과산화수소 용액으로부터 산성 종을 제거함으로써 소정의 pH로 조절된다. 본 발명의 방법은, 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH로 조절하기 위해 지지된 염기를 사용하지 않는 올레핀의 에폭시화와 비교하여 과산화수소 이용도 또는 과산화수소 전환도를 감소시키지 않으면서, 올레핀의 에폭시화의 선택도를 증가시킨다.For embodiments, the method of epoxidizing the olefins of the present invention (also referred to as the "epoxidation method") involves the reaction of olefins (where olefins are not propylene) and hydrogen peroxide solution at a predetermined pH in the presence of a catalyst and a solvent. Reacting at temperature. For embodiments, the pH of the hydrogen peroxide solution is adjusted to the desired pH by contacting the hydrogen peroxide solution with a supported base to remove acidic species from the hydrogen peroxide solution. The process of the present invention provides for the epoxidation of olefins without reducing hydrogen peroxide utilization or hydrogen peroxide conversion compared to epoxidation of olefins without using a supported base to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to a predetermined pH. Increases selectivity

양태에 대해, 에폭시화 방법은 과산화수소를 올레핀과 반응시킴을 포함한다. 과산화수소는 수용액으로 존재하고, 이를 과산화수소 용액이라고 하며, 여기서, 과산화수소 용액 중의 과산화수소가 올레핀과 반응하여 에폭사이드를 생성한다. 과산화수소 용액은 에폭사이드를 형성하는 에폭시화 공정에 참여할 수 있거나 참여할 수 없는 기타의 물질들을 추가로 함유할 수 있다. 예를 들면, 산성 종이 과산화수소 용액에 존재할 수 있으며, 이는 본원에 보다 상세하게 기재되어 있다.For embodiments, the epoxidation method includes reacting hydrogen peroxide with olefins. Hydrogen peroxide is present in aqueous solution, referred to as hydrogen peroxide solution, where hydrogen peroxide in the hydrogen peroxide solution reacts with the olefin to produce epoxides. The hydrogen peroxide solution may further contain other materials that may or may not participate in the epoxidation process to form epoxides. For example, acidic species may be present in the hydrogen peroxide solution, which is described in more detail herein.

양태에 대해, 당해 방법에서 사용되는 올레핀은 다수의 이중결합을 함유할 수 있는 것을 포함하여 직쇄 및/또는 측쇄 비사이클릭 또는 사이클릭 지방족 또는 방향족 올레핀으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있으며, 단, 올레핀은 프로필렌이 아니다. 양태에 대해, 올레핀은 바람직하게는 알릴 클로라이드이다. 올레핀의 추가의 예는 클로라이드-부타디엔 및 기타의 직쇄 디알켄, 사이클로헥센 및 기타의 사이클릭 알켄 및 디알켄, 치환된 알켄, 예를 들면, 할로겐화 알켄, 스티렌, 디비닐벤젠, 디사이클로펜타디엔, 기타의 방향족 알켄 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 부텐, 펜텐, 헥센, 옥텐헵텐-1,1-트리데센, 메시틸 옥사이드, 이소프렌, 사이클로옥탄, 사이클로헥센 또는 바이사이클릭 화합물, 예를 들면, 노보넨 또는 피넨이 또한 당해 방법에서 사용될 수 있다.For embodiments, the olefins used in the process may be selected from the group consisting of straight and / or branched bicyclic or cyclic aliphatic or aromatic olefins, including those that may contain multiple double bonds, provided that the olefin Is not propylene. For the embodiment, the olefin is preferably allyl chloride. Further examples of olefins are chloride-butadiene and other straight chain alkenes, cyclohexenes and other cyclic alkenes and diallkenes, substituted alkenes such as halogenated alkenes, styrene, divinylbenzene, dicyclopentadiene, Other aromatic alkenes and mixtures thereof, including but not limited to. In addition, butene, pentene, hexene, octenhepten-1,1-tridecene, mesityl oxide, isoprene, cyclooctane, cyclohexene or bicyclic compounds such as norbornene or pinene can also be used in the process. have.

양태에 대해, 반응 혼합물 중의 사용되는 올레핀의 양은, 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 10중량%(wt%) 내지 90wt% 범위내, 보다 바람직하게는 30wt% 내지 70wt% 범위내, 훨씬 더 바람직하게는 40wt% 내지 65wt% 범위내일 수 있다.For embodiments, the amount of olefins used in the reaction mixture is in the range of 10 wt% (wt%) to 90 wt%, more preferably in the range of 30 wt% to 70 wt%, based on the total weight of the reaction mixture. Preferably it may be in the range of 40wt% to 65wt%.

양태에 대해, 에폭시화 방법은 올레핀과 과산화수소(여기서, 과산화수소는 과산화수소 용액으로 존재한다)를 반응시킴을 포함한다. 그러나, 당업계의 숙련가들이 인지하는 바와 같이, 기타의 유기 및/또는 무기 하이드로퍼옥사이드가 올레핀의 에폭시화에 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 기타의 하이드로퍼옥사이드의 예는 3급-부틸 하이드로퍼옥사이드, 에틸벤젠 하이드로퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 쿠멘 퍼옥사이드 및 이들의 배합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 양태에 대해, 반응 혼합물 중의 사용되는 과산화수소 용액의 양은, 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 1wt% 내지 35wt% 범위내, 보다 바람직하게는 1wt% 내지 15wt% 범위내, 훨씬 더 바람직하게는 1wt% 내지 7wt% 범위내일 수 있다.For embodiments, the epoxidation method comprises reacting olefins with hydrogen peroxide, where hydrogen peroxide is present in the hydrogen peroxide solution. However, as will be appreciated by those skilled in the art, other organic and / or inorganic hydroperoxides may be used for the epoxidation of olefins. Examples of other hydroperoxides that may be used include tert-butyl hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, acetyl peroxide, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene peroxide, and combinations thereof This is not restrictive. For embodiments, the amount of hydrogen peroxide solution used in the reaction mixture is in the range of 1 wt% to 35 wt%, more preferably in the range of 1 wt% to 15 wt%, even more preferably 1 wt, based on the total weight of the reaction mixture. It may be in the range of% to 7wt%.

과산화수소 용액의 이용 가능한 공급원은 과황산의 가수분해, 보다 통상적으로, 적합한 용매 시스템에서의 치환된 알킬안트로퀴논의 연속적인 수소화 및 산화에 의해 생성된다. 두 가지 방법 모두 과산화수소 용액의 제조 동안 도입되는 고체 및 전이금속 이온과 같은 불순물을 높은 수준으로 함유할 수 있는 과산화수소 용액을 생성한다. 매우 미량의 불순물을 갖는 과산화수소 용액이라도 저장 및/또는 사용 동안 분해되는 경향이 있다. 따라서, 분해를 감소 및/또는 방지하기 위해 산성 종을 포함하는 안정제를 과산화수소 용액에 가한다. 안정제의 예는 인산, 질산, 주석, 주석산염, 유기 인산염 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.Available sources of hydrogen peroxide solution are produced by hydrolysis of persulfuric acid, more typically by continuous hydrogenation and oxidation of substituted alkylanthroginones in a suitable solvent system. Both methods produce a hydrogen peroxide solution that can contain high levels of impurities such as solids and transition metal ions introduced during the preparation of the hydrogen peroxide solution. Even hydrogen peroxide solutions with very small amounts of impurities tend to decompose during storage and / or use. Thus, stabilizers containing acidic species are added to the hydrogen peroxide solution to reduce and / or prevent degradation. Examples of stabilizers may include phosphoric acid, nitric acid, tin, tartarate, organic phosphate or mixtures thereof.

양태에 대해, 에폭시화 방법은 과산화수소 용액과 올레핀을 반응시키기 전에 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH로 조절함을 포함한다. 과산화수소 용액의 pH는 과산화수소 용액을 지지된 염기와 접촉시킴으로써 조절된다. 지지된 염기는, 우세하게 중성 전하를 갖고 이온 교환에 참여하지 않는 지지된 염기로부터 선택된다. 즉, 지지된 염기는 또 다른 이온과 교환으로 이온을 공여하는 것이 아니라 이온을 수용하거나 공여할 수 있지만, 둘 다는 아니다. 양태에 대해, 지지된 염기는 "탈안정제(destabilizer)" 같이 작용할 수 있으며, 과산화수소 용액의 제조로부터 존재할 수 있는 산성 종 및 금속을 감소시킨다. 지지된 염기는 이온을 수용함으로써 과산화수소 용액에 존재하는 산성 종을 감소시킬 수 있지만, 대신 이온을 공여하지는 않는다. 보다 구체적으로, 지지된 염기는 양성자를 수용할 수 있다. 양성자를 수용함으로써, 지지된 염기의 우세한 중성 전하가 양전하로 변하면서 과산화수소 용액의 pH가 소정의 pH로 조절된다.For embodiments, the epoxidation method includes adjusting the pH of the hydrogen peroxide solution to a predetermined pH prior to reacting the hydrogen peroxide solution with the olefin. The pH of the hydrogen peroxide solution is adjusted by contacting the hydrogen peroxide solution with a supported base. The supported base is selected from supported bases which predominantly have a neutral charge and do not participate in ion exchange. That is, the supported base may accept or donate ions, but not both, in exchange for another ion. For embodiments, the supported base can act like a "destabilizer" and reduce the acidic species and metals that may be present from the preparation of the hydrogen peroxide solution. Supported bases can reduce the acidic species present in the hydrogen peroxide solution by accepting ions, but instead donating ions. More specifically, the supported base can accept protons. By accepting protons, the pH of the hydrogen peroxide solution is adjusted to a predetermined pH while the prevailing neutral charge of the supported base changes to a positive charge.

양태에 대해, 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH로 조절하기 위해 필요한 지지된 염기의 양은 반응 혼합물 중의 사용되는 과산화수소 용액의 양과 소정의 pH 값에 따라 좌우될 것이다. 따라서, 과산화수소 용액의 소정의 pH가 달성될 때까지 충분한 지지된 염기가 사용된다. 양태에 대해, 소정의 pH는 1.0 내지 9.0 범위내, 보다 바람직하게는 3.0 내지 7.0 범위내, 훨씬 더 바람직하게는 4.0 내지 6.0 범위내, 가장 바람직하게는 5.0 내지 5.5 범위내일 수 있다.For an embodiment, the amount of supported base required to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH will depend on the amount of hydrogen peroxide solution used in the reaction mixture and the predetermined pH value. Thus, sufficient supported base is used until the desired pH of the hydrogen peroxide solution is achieved. For an embodiment, the predetermined pH may be in the range 1.0-9.0, more preferably in the range 3.0-7.0, even more preferably in the range 4.0-6.0, most preferably in the range 5.0-5.5.

본원에 논의된 바와 같이, 본 발명의 에폭시화 방법은 올레핀의 에폭시화 동안 형성된 부산물의 양을 감소시킬 수 있다. 올레핀, 예를 들면, 알릴 클로라이드의 에폭시화는 물, 1-클로로-3-메톡시-2-프로판올(CMP), 1-클로로-2,3-프로판디올(MCH) 및 고분자량 부산물을 포함할 수 있는 부산물을 생성한다. 이러한 부산물은 과산화수소 용액 중에 존재하는 안정제에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 안정제 중의 산성 종은 에폭사이드의 형성 동안 개환 반응을 촉매할 수 있다. 이러한 개환 반응은 고분자량 부산물과 CMP 및 MCH 부산물의 일부를 생성할 수 있다. 따라서, 과산화수소 용액 중의 산성 종을 감소시키는 것은 개환 반응을 제한하고, 에폭시화 동안 형성된 부산물의 양을 감소시킨다. 개환 반응을 제한함으로써, 올레핀의 에폭시화의 선택도가 증가하고, 에폭시화 동안 보다 많은 에폭사이드가 생성된다. 본 발명의 양태의 경우, 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH로 조절하기 위해 지지된 염기를 사용하지 않는 올레핀의 에폭시화와 비교하여 과산화수소 이용도 또는 과산화수소 전환도를 감소시키지 않으면서, 선택도의 증가가 달성된다. As discussed herein, the epoxidation process of the present invention may reduce the amount of by-products formed during the epoxidation of olefins. Epoxidation of olefins such as allyl chloride may include water, 1-chloro-3-methoxy-2-propanol (CMP), 1-chloro-2,3-propanediol (MCH) and high molecular weight by-products. To produce byproducts. Such byproducts may be formed by stabilizers present in the hydrogen peroxide solution. For example, acidic species in the stabilizer may catalyze the ring opening reaction during the formation of the epoxide. This ring opening reaction can produce high molecular weight by-products and some of CMP and MCH by-products. Thus, reducing the acidic species in the hydrogen peroxide solution limits the ring opening reaction and reduces the amount of by-products formed during epoxidation. By limiting the ring-opening reaction, the selectivity of epoxidation of olefins is increased and more epoxide is produced during epoxidation. For embodiments of the present invention, an increase in selectivity is achieved without reducing hydrogen peroxide utilization or hydrogen peroxide conversion compared to epoxidation of olefins without using a supported base to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to a predetermined pH. Is achieved.

양태에 대해, 과산화수소 용액의 pH는 과산화수소 용액을 지지된 염기와 접촉시킴으로써 소정의 pH로 조절된다. 과산화수소 용액을 지지된 염기와 접촉시키는 것은 배치식 또는 연속식 모드로 수행할 수 있다. 예를 들면, 과산화수소 용액을 지지된 염기와 혼합하여 불균질 용액을 형성할 수 있거나, 과산화수소 용액을 지지된 염기를 함유하는 고정상 반응기를 통해 통과시킬 수 있다. 양태에 대해, 과산화수소 용액을 지지된 염기와 혼합하는 것은 교반기로 교반하는 것과 같지만 이에 제한되지 않는 공지된 혼합 수단에 의해, 또는 관형 반응기나 루프형 반응기에서 혼합 부재로 전단력을 유도함으로써 수행할 수 있다. 또한, 과산화수소 용액을 지지된 염기와 접촉시키기 위해 반응기들을 조합하여 사용할 수도 있다.For embodiments, the pH of the hydrogen peroxide solution is adjusted to the desired pH by contacting the hydrogen peroxide solution with a supported base. Contacting the hydrogen peroxide solution with the supported base can be carried out in batch or continuous mode. For example, the hydrogen peroxide solution can be mixed with a supported base to form a heterogeneous solution, or the hydrogen peroxide solution can be passed through a fixed bed reactor containing the supported base. For embodiments, mixing the hydrogen peroxide solution with the supported base can be carried out by known mixing means, such as, but not limited to, stirring with a stirrer, or by inducing shear forces from the tubular reactor or loop reactor to the mixing element. . It is also possible to use a combination of reactors to contact the hydrogen peroxide solution with a supported base.

양태에 대해, 올레핀의 에폭시화는 촉매의 존재하에서 수행된다. 또한, 하나 이상의 촉매는 에폭시화 공정에서 사용될 수 있다. 공정에 사용되는 촉매는 제올라이트와 같은 다공성 산화물 물질을 포함하는 불균질 촉매로부터 선택될 수 있다. 인지되는 바와 같이, 제올라이트는 케이지 구조와 기공 개구부를 지닌 미세다공성의 결정성 정렬형 채널(ordered channel)을 갖는 실리카를 함유하는 고체이다. 미세다공성 제올라이트와 함께, 메조다공성 및 거대다공성 제올라이트 유형 촉매가 또한 사용될 수 있다. 양태에 대해, 촉매는 바람직하게는 MFI 구조를 갖는 TS-1로서 일반적으로 공지된 티탄-실리칼라이트로부터 선택된다. MEL 또는 중간 MFI/MEL 구조를 갖는 티탄-실리칼라이트 및 BEA 구조를 갖고 티탄을 함유하는 베타 제올라이트로부터의 티탄-실리칼라이트를 사용하는 것이 또한 가능하다. TS-2, TS-3, ZSM-48 및 ZMS-12로서 일반적으로 공지된 기타의 티탄 함유 제올라이트 촉매가 또한 사용될 수 있다.For embodiments, the epoxidation of the olefins is carried out in the presence of a catalyst. In addition, one or more catalysts may be used in the epoxidation process. The catalyst used in the process may be selected from heterogeneous catalysts including porous oxide materials such as zeolites. As will be appreciated, zeolites are solids containing silica with microporous crystalline ordered channels with cage structures and pore openings. In addition to microporous zeolites, mesoporous and macroporous zeolite type catalysts may also be used. For the embodiment, the catalyst is preferably selected from titanium-silicalite which is generally known as TS-1 having an MFI structure. It is also possible to use titanium-silicalite having a MEL or intermediate MFI / MEL structure and titanium-silicalite from a beta zeolite having a BEA structure and containing titanium. Other titanium containing zeolite catalysts generally known as TS-2, TS-3, ZSM-48 and ZMS-12 can also be used.

양태에 대해, 제올라이트 촉매 중의 티탄의 일부 또는 전부를 이에 제한되지 않지만 붕소, 알루미늄, 철, 갈륨, 바나듐, 지르코늄, 크롬, 니오븀 또는 이들 중의 둘 이상의 혼합물로 대체할 수 있다. 티탄, 바나듐, 크롬, 니오븀 및 지르코늄을 함유하는 제올라이트의 추가의 예는 BEA, MOR, TON, MTW, FER, CHA, ERI, RHO, GIS, BOG, NON, EMT, HEU, KFI, FAU, DDR, MTT, RUT, RTH, LTL, MAX, GME, NES, OFF, SGT, EUO, MFS, MWW 및 ITQ-4를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 방법에서 UTD-1, CIT-1 또는 CIT-5 구조를 갖는 티탄-함유 제올라이트를 사용하는 것이 또한 가능하다. 추가로, 기타의 불균질 및 균질 촉매를 사용할 수 있다. 예는 리간드-결합된 레늄, 텅스텐 및 망간과 같은 가용성 금속 촉매 및 이들의 불균질화된 형태를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. For embodiments, some or all of the titanium in the zeolite catalyst can be replaced with, but not limited to, boron, aluminum, iron, gallium, vanadium, zirconium, chromium, niobium or mixtures of two or more thereof. Further examples of zeolites containing titanium, vanadium, chromium, niobium and zirconium are BEA, MOR, TON, MTW, FER, CHA, ERI, RHO, GIS, BOG, NON, EMT, HEU, KFI, FAU, DDR, Including, but not limited to, MTT, RUT, RTH, LTL, MAX, GME, NES, OFF, SGT, EUO, MFS, MWW, and ITQ-4. It is also possible to use titanium-containing zeolites having UTD-1, CIT-1 or CIT-5 structures in the process of the invention. In addition, other heterogeneous and homogeneous catalysts may be used. Examples include, but are not limited to, soluble metal catalysts such as ligand-bound rhenium, tungsten and manganese and their heterogeneous forms.

양태에 대해, 촉매는, 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1wt% 내지 30wt% 범위내, 보다 바람직하게는 0.1wt% 내지 15wt% 범위내, 훨씬 더 바람직하게는 0.1wt% 내지 5wt% 범위내에서 사용할 수 있다.For embodiments, the catalyst is in the range of 0.1 wt% to 30 wt%, more preferably in the range of 0.1 wt% to 15 wt%, even more preferably 0.1 wt% to 5 wt%, based on the total weight of the reaction mixture. Can be used within the range.

에폭시화에 사용되는 촉매는 결국 불활성화될 것이다. 일단 촉매가 불활성화되면, 불활성화된 촉매를 분리하고 재생하여 후속의 에폭시화 공정에 재사용할 수 있다. 부산물, 특히 고분자량 부산물의 형성은 촉매의 기공을 막음으로써 불활성화 속도를 증가시킬 수 있다. 본원에 제공된 바와 같이, 본 발명의 에폭시화 방법은 형성되는 부산물의 양을 최소화시키는데 도움을 준다. 부산물을 최소화시키는 것은 촉매의 기공이 막히게 되는 속도를 감소시킬 수 있다. 촉매의 기공이 막히게 되는 속도를 감소시키는 것은, 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH로 조절하기 위해 지지된 염기를 사용하지 않는 올레핀의 에폭시화와 비교하여 촉매의 수명을 증가시킬 수 있다. 양태에 대해, 촉매의 수명을 증가시키고, 촉매가 분리되고 재생되어야 하는 빈도를 감소시키는 것은 에폭시화 공정과 관련된 비용 및 시간을 절감할 수 있다.The catalyst used for epoxidation will eventually be deactivated. Once the catalyst is deactivated, the deactivated catalyst can be separated and regenerated and reused for subsequent epoxidation processes. Formation of byproducts, especially high molecular weight byproducts, can increase the rate of inactivation by blocking the pores of the catalyst. As provided herein, the epoxidation process of the present invention helps to minimize the amount of by-products formed. Minimizing the by-products can reduce the rate at which the pores of the catalyst are blocked. Reducing the rate at which the pores of the catalyst become clogged can increase the lifetime of the catalyst as compared to epoxidation of olefins without using a supported base to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to a predetermined pH. For embodiments, increasing the life of the catalyst and reducing the frequency at which the catalyst must be separated and regenerated can save the cost and time associated with the epoxidation process.

양태에 대해, 에폭시화 공정은 용매의 존재하에서 수행된다. 용매는 양성자성 용매로부터 선택될 수 있다. 예를 들면, 알콜, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜, 3급-부틸 알콜 및 사이클로헥산올과 함께 케톤, 예를 들면, 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 아세토페논이 사용될 수 있다. 양태에 대해, 용매는 바람직하게는 메탄올이다. 용매는 또한 에테르, 하이드로-알콜 혼합물, 지방족 및 방향족 탄화수소, 할로겐화 탄화수소 및 에스테르로부터 선택될 수 있다. 각종 용매의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 양태에 대해, 반응 혼합물 중의 용매의 양은, 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 3wt% 내지 90wt% 범위내, 보다 바람직하게는 3wt% 내지 50wt% 범위내, 훨씬 더 바람직하게는 3wt% 내지 10wt% 범위내일 수 있다. For embodiments, the epoxidation process is carried out in the presence of a solvent. The solvent may be selected from protic solvents. For example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and acetophenone can be used together with alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, tert-butyl alcohol and cyclohexanol. For the embodiment, the solvent is preferably methanol. The solvent may also be selected from ethers, hydro-alcohol mixtures, aliphatic and aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons and esters. Mixtures of various solvents may also be used. For embodiments, the amount of solvent in the reaction mixture is, based on the total weight of the reaction mixture, in the range of 3 wt% to 90 wt%, more preferably in the range of 3 wt% to 50 wt%, even more preferably 3 wt% to 10 wt%. It can be in the% range.

양태에 대해, 에폭시화 공정은 공용매의 존재하에서 수행될 수 있다. 공용매는 직쇄 및 사이클릭 C3-C18 알칸, 할로겐화 탄화수소, 불활성화 방향족 물질, 아미드, 니트릴을 함유하는 용매, 알콜 및 할로겐화 알콜 또는 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 비수용성 용매로부터 선택될 수 있다. 공용매의 예는 사염화탄소, 프로필 클로라이드, 클로로포름, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 헥산, 옥탄, 데칼린, 퍼플루오로데칼린, 모노 또는 폴리-염소화 벤젠, 모노- 또는 폴리-브롬화 벤젠, 아세토페논, 벤조니트릴, 아세토니트릴, 트리클로로트리플루오로에탄, 트리클로로에탄올, 트리플루오로에탄올 또는 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 양태에 대해, 공용매는 바람직하게는 1,2-디클로로벤젠이다. 공용매는 5wt% 내지 70wt% 범위내, 보다 바람직하게는 10wt% 내지 50wt% 범위내, 훨씬 더 바람직하게는 10wt% 내지 30wt% 범위내에서 사용될 수 있다. For embodiments, the epoxidation process can be performed in the presence of a cosolvent. Cosolvents are selected from non-aqueous solvents including, but not limited to, straight and cyclic C 3 -C 18 alkanes, halogenated hydrocarbons, inactivated aromatics, amides, solvents containing nitriles, alcohols and halogenated alcohols or mixtures thereof Can be. Examples of cosolvents are carbon tetrachloride, propyl chloride, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, hexane, octane, decalin, perfluorodecalin, mono or poly-chlorinated benzene, mono- or poly-brominated benzene, acetophenone, benzonitrile, Acetonitrile, trichlorotrifluoroethane, trichloroethanol, trifluoroethanol or mixtures thereof, but is not limited thereto. For the embodiment, the cosolvent is preferably 1,2-dichlorobenzene. The cosolvent may be used in the range of 5 wt% to 70 wt%, more preferably in the range of 10 wt% to 50 wt%, even more preferably in the range of 10 wt% to 30 wt%.

양태에 대해, 에폭시화 공정은 소정의 반응 온도에서 수행된다. 양태에 대해, 소정의 반응 온도는 0℃ 내지 100℃ 범위내, 보다 바람직하게는 10℃ 내지 80℃ 범위내, 훨씬 더 바람직하게는 40℃ 내지 60℃ 범위내일 수 있다. 또한, 소정의 반응 온도는 올레핀의 에폭시화 동안 일정 온도에서 유지될 수 있다. 양태에 대해, 올레핀의 에폭시화는 1 표준 기압(arm)(101.3 kilopascal)에서 수행되지만, 기타의 압력이 사용될 수 있다. 또한, 압력은 에폭시화 동안 변경될 수 있다. For embodiments, the epoxidation process is carried out at the desired reaction temperature. For embodiments, the predetermined reaction temperature may be in the range of 0 ° C to 100 ° C, more preferably in the range of 10 ° C to 80 ° C, even more preferably in the range of 40 ° C to 60 ° C. In addition, the desired reaction temperature can be maintained at a constant temperature during the epoxidation of the olefin. For embodiments, epoxidation of the olefins is carried out at one standard arm (101.3 kilopascal), although other pressures may be used. In addition, the pressure can be changed during epoxidation.

양태에 대해, 에폭시화 공정은 연속식, 반연속식 또는 배치식 공정으로 수행될 수 있다. 에폭시화 공정은 또한 적어도 하나의 배치식 반응기 또는 적어도 하나의 연속식 반응기 또는 이들의 조합에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 반응기는 하나 이상의 연속 교반식 탱크 반응기, 관형 반응기 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 것으로부터 선택될 수 있다. 또한, 반응기는 카르 컬럼(Karr Column)과 같은 액체-액체 접촉기로부터 선택될 수 있다. For embodiments, the epoxidation process can be carried out in a continuous, semicontinuous or batch process. The epoxidation process can also be carried out in at least one batch reactor or at least one continuous reactor or a combination thereof. For example, the reactor may be selected from, but not limited to, one or more continuous stirred tank reactors, tubular reactors, or combinations thereof. The reactor can also be selected from a liquid-liquid contactor such as Karr Column.

양태에 대해, 소정의 pH의 과산화수소 용액을 올레핀, 촉매, 용매 및 공용매(하나가 사용된다면)를 포함하는 예비-반응 용액(pre-reaction solution)에 가하여 반응 혼합물을 형성한다. 소정의 pH의 과산화수소 용액을 가하여, 지지된 염기를 갖거나 갖지 않는 반응 혼합물을 형성할 수 있다. 경우에 따라, 진공 여과와 같지만 이에 제한되지 않는 표준 분리 과정에 의해 과산화수소 용액으로부터 지지된 염기를 제거할 수 있다. For embodiments, a hydrogen peroxide solution at a predetermined pH is added to a pre-reaction solution comprising olefins, catalyst, solvent and cosolvent (if one is used) to form a reaction mixture. Hydrogen peroxide solution at a predetermined pH can be added to form a reaction mixture with or without a supported base. In some cases, the supported base may be removed from the hydrogen peroxide solution by standard separation procedures such as, but not limited to, vacuum filtration.

양태에 대해, 생성된 에폭사이드의 상당 부분은 미반응 올레핀, 공용매 및 부산물의 일부를 포함할 수 있는 유기 상에 형성될 것이다. 그러나, 생성된 에폭사이드의 일부는 미반응 과산화수소, 용매 및 부산물의 일부를 포함할 수 있는 수성 상에 잔류할 수 있다. 따라서, 유기 상과 수성 상을 경사여과, 하이드로사이클론(hydrocyclone), 기계 구동식 고중력 장치 또는 이들의 조합과 같은 통상의 분리 기술에 의해 지지된 염기(미리 제거하지 않았다면) 및 촉매로부터 분리할 수 있다. 또한, 생성된 에폭사이드를 증류와 같지만 이에 제한되지 않는 기술을 사용하여 유기 상 및 수성 상으로부터 분리 및/또는 회수할 수 있다.
For embodiments, a substantial portion of the resulting epoxide will be formed in the organic phase, which may include some of the unreacted olefins, cosolvents and by-products. However, some of the resulting epoxide may remain in the aqueous phase, which may include some of the unreacted hydrogen peroxide, solvents and by-products. Thus, the organic and aqueous phases can be separated from the base (if not already removed) and catalyst supported by conventional separation techniques such as decantation, hydrocyclone, mechanically driven high gravity devices or combinations thereof. have. The resulting epoxide can also be separated and / or recovered from the organic and aqueous phases using techniques such as but not limited to distillation.

실시예Example

다음의 실시예는 본 발명을 예시하기 위해 제공되지만, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
The following examples are provided to illustrate the invention but do not limit the scope thereof.

재료material

과산화수소 용액(30wt% 수용액), VWR로부터 시판됨.Hydrogen peroxide solution (30 wt% aqueous solution), available from VWR.

올레핀, 알릴 클로라이드(99.4% 순도), 프리포트(Freeport) B6800 블럭 알릴 클로라이드 플랜트로부터 시판됨. 올레핀, 알릴 클로라이드는 또한 시그마 알드리치(Sigma Aldrich)(Reagent Plus, 99%, CAS# 107-05-1)로부터 시판됨. Olefin, Allyl Chloride (99.4% Purity), Freeport Commercially available from B6800 Block Allyl Chloride Plant. Olefin, allyl chloride is also available from Sigma Aldrich (Reagent Plus, 99%, CAS # 107-05-1).

용매, 메탄올(99.8%, 승인된 ACS, CAS # 67-56-1), 피셔 사이언티픽(Fisher Scientific)으로부터 시판됨. Solvent, Methanol (99.8%, approved ACS, CAS # 67-56-1), commercially available from Fisher Scientific.

공용매, 1,2-디클로로벤젠(Reagent Plus, 99%, CAS# 95-50-1), 시그마 알드리치로부터 시판됨. Cosolvent, 1,2-dichlorobenzene (Reagent Plus, 99%, CAS # 95-50-1), commercially available from Sigma Aldrich.

촉매, 티탄-실리칼라이트(TS-1, 티탄 함량은 대략 2.1wt%이다), 쉬드-케미에(Sud-Chemie)로부터 시판됨. Catalyst, titanium-silicalite (TS-1, titanium content is approximately 2.1 wt%), commercially available from Sud-Chemie.

지지된 염기, 폴리-4-비닐피리딘(CAS# 25232-41-1), 시그마 알드리치로부터 시판됨. Supported base, poly-4-vinylpyridine (CAS # 25232-41-1), commercially available from Sigma Aldrich.

지지된 염기, Amberlyst® A-21(유리 염기, 20-5-메쉬, CAS# 9049-93-8), 시그마 알드리치로부터 시판됨. Supported base, Amberlyst® A-21 (free base, 20-5-mesh, CAS # 9049-93-8), commercially available from Sigma Aldrich.

지지된 염기, Lewatit® MP-62(유리 염기, 300-1000 마이크로미터(㎛)), 시그마 알드리치로부터 시판됨. Supported base, Lewatit® MP-62 (free base, 300-1000 micrometers (μm)), commercially available from Sigma Aldrich.

지지된 염기, Dowex® MWA-1(유리 염기, 53-75 메쉬, CAS# 63993-97-9), 시그마 알드리치로부터 시판됨. Supported base, Dowex® MWA-1 (free base, 53-75 mesh, CAS # 63993-97-9), commercially available from Sigma Aldrich.

이온 교환 수지, Amberlyst® A-26(수산화물 형태, 16-45 메쉬, CAS# 39339-85-0), 시그마 알드리치로부터 시판됨. Ion exchange resin, Amberlyst® A-26 (hydroxide form, 16-45 mesh, CAS # 39339-85-0), commercially available from Sigma Aldrich.

이온 교환 수지, 실리카-지지된 트리메틸프로필 알루미늄 카보네이트(0.8밀리몰/그램 부하량, 200-400 메쉬), 시그마 알드리치로부터 시판됨. Ion exchange resin, silica-supported trimethylpropyl aluminum carbonate (0.8 mmol / gram load, 200-400 mesh), commercially available from Sigma Aldrich.

이온 교환 수지, Reillex® HPQ(부분 4급화된 메틸 클로라이드 염, 300-1000 ㎛ 입자 크기, CAS # 125200-80-8), 시그마 알드리치로부터 시판됨,Ion exchange resin, Reillex® HPQ (partially quaternized methyl chloride salt, 300-1000 μm particle size, CAS # 125200-80-8), commercially available from Sigma Aldrich,

균질한 이온성 염기, 수산화나트륨(시약 등급, ≥ 98%, CAS# 1310-73-2), 시그마 알드리치로부터 시판됨.
Homogeneous ionic base, sodium hydroxide (reagent grade, ≥ 98%, CAS # 1310-73-2), commercially available from Sigma Aldrich.

시험 방법Test Methods

pHpH 의 측정 Measurement of

pH는 3M 염화칼륨(KCl) 충전 용액을 갖는 Orion 8272BN 복합 전극을 사용하는 Beckman 모델 45 pH 미터로 측정하였다. Beckman은 pH = 4 및 pH = 7 완충액으로 매일 검량하였다.
pH was measured with a Beckman model 45 pH meter using an Orion 8272BN composite electrode with 3M potassium chloride (KCl) fill solution. Beckman was calibrated daily with pH = 4 and pH = 7 buffers.

가스 크로마토그래피Gas chromatography

가스 크로마토그래피(GC)는 JP 7682 시리즈 주입기 및 화염 이온화 검출기가 있는 HP 6890 시리즈 G1530A GC로 수행하였다.
Gas chromatography (GC) was performed with an HP 6890 series G1530A GC with a JP 7682 series injector and flame ionization detector.

적정proper

과산화수소의 양은 0.01N 티오황산나트륨을 사용하여 요오드 적정(iodometric titration)으로 분석하였다. 과산화수소 농도는 다음과 같이 계산하였다: ppm(parts per million) 과산화수소 = (사용된 적정제 밀리리터(ml))) (0.01 N) (17000)/g 샘플. 적정은 DM 140 센서를 갖는 Mettler Toledo DL5x V2.3 적정기를 사용하여 수행하였다.
The amount of hydrogen peroxide was analyzed by iodine titration using 0.01 N sodium thiosulfate. The hydrogen peroxide concentration was calculated as follows: parts per million (ppm) hydrogen peroxide = (milliliters (ml) of titrant used)) (0.01 N) (17000) / g sample. Titration was performed using a Mettler Toledo DL5x V2.3 titrator with DM 140 sensor.

실시예Example 1 :  One : 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의  Of allyl chloride using hydrogen peroxide solution with base 에폭시화Epoxidation

알릴 클로라이드 52.3wt%, 메탄올 5wt%, 1,2-디클로로벤젠 23.3wt% 및 TS-1 촉매 1.4wt%를 스테인리스 강 냉각 코일, 열전대, 기계적 교반기, 첨가 펀넬, 가스 스크러버가 달린 질소 퍼지 및 환류 응축기/콜드 핑거 콤비네이션(cold finger combination)이 장착된 750ml 재킷형 유리 반응기에 가하여 예비-반응 용액을 만들었으며, 여기서, 중량%는 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 하였다. 예비-반응 용액을 25.5℃로 가열하였다. 52.3 wt% allyl chloride, 5 wt% methanol, 23.3 wt% 1,2-dichlorobenzene, and 1.4 wt% TS-1 catalyst with stainless steel cooling coil, thermocouple, mechanical stirrer, addition funnel, nitrogen purge and reflux condenser with gas scrubber The pre-reaction solution was added to a 750 ml jacketed glass reactor equipped with a cold finger combination, where the weight percentages were based on the total weight of the reaction mixture. The pre-reaction solution was heated to 25.5 ° C.

과산화수소 용액을 충분한 Amberlyst® A-21과 함께 교반하여 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 5.7로 조절하였다. Amberlyst® A-21과 함께 교반되는 과산화수소 용액의 양은 총 반응 혼합물의 18wt%이었다. 과산화수소 용액과 Amberlyst® A-21의 혼합물을 첨가 펀넬에 가하였다. 과산화수소 용액과 Amberlyst® A-21 혼합물을, 반응 혼합물을 형성하는 예비-반응 용액을 함유하는 반응기에 서서히 가하였다. 반응 혼합물을 600rpm(revolutions per minute)에서 교반하면서 60분 동안 40℃ +/- 0.5℃의 소정의 반응 온도로 가열하였다. 반응기의 내용물을 반응기로부터 두 개의 250밀리리터(ml) 원심분리 튜브에 수집하고, 3000rpm에서 0℃에서 30분 동안 원심분리하였다. 수성 상과 유기 상을 분리 펀넬로 경사여과하였다. 두 개의 상 모두 가스 크로마토그래피로 분석하였다. 남은 과산화수소는 티오황산나트륨으로 적정하여 구하였다. 실시예 1 및 하기 실시예 2 내지 10의 결과가 표 1에 예시되어 있다.
The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient Amberlyst® A-21 to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH 5.7. The amount of hydrogen peroxide solution stirred with Amberlyst® A-21 was 18 wt% of the total reaction mixture. A mixture of hydrogen peroxide solution and Amberlyst® A-21 was added to the addition funnel. The hydrogen peroxide solution and Amberlyst® A-21 mixture were slowly added to the reactor containing the pre-reaction solution to form the reaction mixture. The reaction mixture was heated to a predetermined reaction temperature of 40 ° C. +/− 0.5 ° C. for 60 minutes with stirring at 600 revolutions per minute. The contents of the reactor were collected from the reactor in two 250 milliliter (ml) centrifuge tubes and centrifuged for 30 minutes at 0 ° C. at 3000 rpm. The aqueous and organic phases were decanted into separate funnels. Both phases were analyzed by gas chromatography. The remaining hydrogen peroxide was determined by titration with sodium thiosulfate. The results of Example 1 and the following Examples 2 to 10 are illustrated in Table 1.

실시예Example 2:  2: 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의 에폭시화  Epoxidation of Allyl Chloride with Hydrogen Peroxide Solution with Base

실시예 1의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 폴리-4-비닐피리딘과 함께 교반하여 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 5로 조절하였다.
The procedure of Example 1 was repeated but changed as follows. The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient poly-4-vinylpyridine to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH 5.

실시예Example 3:  3: 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의 에폭시화  Epoxidation of Allyl Chloride with Hydrogen Peroxide Solution with Base

실시예 1의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 Lewatit® MP-62와 함께 교반하여 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 5.2로 조절하였다.
The procedure of Example 1 was repeated but changed as follows. The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient Lewatit® MP-62 to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH 5.2.

실시예Example 4:  4: 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의 에폭시화  Epoxidation of Allyl Chloride with Hydrogen Peroxide Solution with Base

실시예 1의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 Dowex® MWA-1과 함께 교반하여 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 5.2로 조절하였다.
The procedure of Example 1 was repeated but changed as follows. The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient Dowex® MWA-1 to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH 5.2.

실시예Example 5:  5: 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의 에폭시화  Epoxidation of Allyl Chloride with Hydrogen Peroxide Solution with Base

실시예 1의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 폴리-4-비닐피리딘과 함께 교반하여 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 4.5로 조절하였다.
The procedure of Example 1 was repeated but changed as follows. The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient poly-4-vinylpyridine to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH 4.5.

실시예Example 6:  6: 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의 에폭시화 Epoxidation of Allyl Chloride with Hydrogen Peroxide Solution with Base

실시예 1의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 Amberlyst® A-21과 함께 교반하여 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 4.6으로 조절하였다.
The procedure of Example 1 was repeated but changed as follows. The hydrogen peroxide solution was stirred with Amberlyst® A-21 to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH 4.6.

실시예Example 7:  7: 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의 에폭시화  Epoxidation of Allyl Chloride with Hydrogen Peroxide Solution with Base

실시예 1의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 5.5로 조절하였다. Amberlyst® A-21을 진공 여과를 사용하여 과산화수소 용액으로부터 분리하였다. 첨가 펀넬에 여과된 과산화수소 용액(즉, 여액)을 충전하였다. 이어서, 여과된 과산화수소 용액을 예비-반응 용액을 함유하는 반응기에 서서히 가하였다.
The procedure of Example 1 was repeated but changed as follows. The pH of the hydrogen peroxide solution was adjusted to a predetermined pH 5.5. Amberlyst® A-21 was separated from the hydrogen peroxide solution using vacuum filtration. The addition funnel was charged with a filtered hydrogen peroxide solution (ie filtrate). The filtered hydrogen peroxide solution was then slowly added to the reactor containing the pre-reaction solution.

실시예Example 8:  8: 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용하고 촉매를 재사용한 Using a hydrogen peroxide solution with base and reusing the catalyst 알릴 클로라이드의 Allyl chloride 에폭시화Epoxidation

실시예 7의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 촉매를 위해 신선한 TS-1을 사용하는 대신에, 실시예 7로부터의 분리된 촉매를 재사용하였다. 진공 여과 전에, 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 5.6으로 조절하였다.
The procedure of Example 7 was repeated but changed as follows. Instead of using fresh TS-1 for the catalyst, the separated catalyst from Example 7 was reused. Prior to vacuum filtration, the pH of the hydrogen peroxide solution was adjusted to the desired pH 5.6.

실시예Example 9:  9: 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의 에폭시화  Epoxidation of Allyl Chloride with Hydrogen Peroxide Solution with Base

실시예 7의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 폴리-4-비닐피리딘과 함께 교반하여, 진공 여과 전에 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 5.6으로 조절하였다.
The procedure of Example 7 was repeated but changed as follows. The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient poly-4-vinylpyridine to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH 5.6 before vacuum filtration.

실시예Example 10:  10: 지지된Supported 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용하고 촉매를  Use a hydrogen peroxide solution with base and catalyst 재사용한Reused 알릴 클로라이드의  Allyl chloride 에폭시화Epoxidation

실시예 8의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 신선한 TS-1 촉매를 사용하는 대신에, 실시예 9로부터의 분리된 TS-1 촉매를 재사용하였다. 과산화수소 용액을 충분한 폴리-4-비닐피리딘과 함께 교반하여, 진공 여과 전에 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH 5.4로 조절하였다.
The process of Example 8 was repeated but changed as follows. Instead of using fresh TS-1 catalyst, the separated TS-1 catalyst from Example 9 was reused. The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient poly-4-vinylpyridine to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH 5.4 before vacuum filtration.

비교 compare 실시예Example

다음은 비교 실시예이다. 비교 실시예 A 내지 E는 이온 교환 수지 및 균질한 이온성 염기로 과산화수소 용액의 pH를 조절한다. 비교 실시예 F 및 G는 어떤 형태의 pH 조절 또는 제어도 사용하지 않는다. 비교 실시예의 결과가 표 2 및 표 3에 예시되어 있다.
The following is a comparative example. Comparative Examples A to E adjust the pH of the hydrogen peroxide solution with an ion exchange resin and a homogeneous ionic base. Comparative Examples F and G do not use any form of pH adjustment or control. The results of the comparative examples are illustrated in Tables 2 and 3.

비교 compare 실시예Example A: 이온 교환 수지를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의  A: of allyl chloride using a hydrogen peroxide solution having an ion exchange resin 에폭시화Epoxidation

실시예 1로부터의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 Amberlyst® A-26과 함께 교반하여 과산화수소 용액의 pH를 5.5로 조절하였다.
The procedure from Example 1 was repeated but changed as follows. The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient Amberlyst® A-26 to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to 5.5.

비교 compare 실시예Example B: 이온 교환 수지를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의  B: of allyl chloride using hydrogen peroxide solution with ion exchange resin 에폭시화Epoxidation

실시예 1로부터의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 실리카-지지된 트리메틸프로필 암모늄 카보네이트와 함께 교반하여 과산화수소 용액의 pH를 5.02로 조절하였다.
The procedure from Example 1 was repeated but changed as follows. The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient silica-supported trimethylpropyl ammonium carbonate to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to 5.02.

비교 compare 실시예Example C: 이온 교환 수지를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의  C: of allyl chloride using hydrogen peroxide solution with ion exchange resin 에폭시화Epoxidation

실시예 1로부터의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 Reillex® HPQ와 함께 교반하여 과산화수소 용액의 pH를 5.5로 조절하였다.
The procedure from Example 1 was repeated but changed as follows. The hydrogen peroxide solution was stirred with sufficient Reillex® HPQ to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to 5.5.

비교 compare 실시예Example D:  D: 균질한Homogeneous 이온성 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의  Of allyl chloride using hydrogen peroxide solution with ionic base 에폭시화Epoxidation

실시예 1로부터의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 수산화나트륨 수용액과 혼합하여 과산화수소 용액의 pH를 5.6으로 조절하였다.
The procedure from Example 1 was repeated but changed as follows. The pH of the hydrogen peroxide solution was adjusted to 5.6 by mixing the hydrogen peroxide solution with a sufficient aqueous sodium hydroxide solution.

비교 compare 실시예Example E: 균질한 이온성 염기를 갖는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의  E: of allyl chloride using a hydrogen peroxide solution with a homogeneous ionic base 에폭시화Epoxidation

실시예 1로부터의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액을 충분한 수산화나트륨 수용액과 혼합하여 과산화수소 용액의 초기 pH를 6.2로 조절하였다. 수산화나트륨 용액을 주기적으로 반응 전반에 걸쳐 가하여 pH를 5.0 이상으로 유지시켰다.
The procedure from Example 1 was repeated but changed as follows. The initial pH of the hydrogen peroxide solution was adjusted to 6.2 by mixing the hydrogen peroxide solution with a sufficient aqueous sodium hydroxide solution. Sodium hydroxide solution was added periodically throughout the reaction to maintain a pH above 5.0.

비교 compare 실시예Example F: 어떤 형태의  F: any form pHpH 조절 또는 제어도 없는 과산화수소 용액을 사용한 알릴 클로라이드의  Of allyl chloride using hydrogen peroxide solution without control or control 에폭시화Epoxidation

실시예 1로부터의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 과산화수소 용액의 pH를 조절하지 않았다. 따라서, pH를 조절하기 위해 과산화수소 용액에 어떠한 것도 하지 않았다.
The procedure from Example 1 was repeated but changed as follows. The pH of the hydrogen peroxide solution was not adjusted. Therefore, nothing was done to the hydrogen peroxide solution to adjust the pH.

비교 compare 실시예Example G: 어떤 형태의  G: some form pHpH 조절 또는 제어도 없는 과산화수소 용액을 사용하고 촉매를 재사용한 알릴 클로라이드의  Of allyl chloride using a hydrogen peroxide solution with no control or control and reusing the catalyst 에폭시화Epoxidation

비교 실시예 F로부터의 과정을 반복하되 다음과 같이 변화시켰다. 신선한 TS-1 촉매를 사용하는 대신에, 비교 실시예 F로부터의 분리된 TS-1 촉매를 재사용하였다.The procedure from Comparative Example F was repeated but changed as follows. Instead of using fresh TS-1 catalyst, the separated TS-1 catalyst from Comparative Example F was reused.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

표 1은 실시예의 요약이고, 표 2와 표 3은 비교 실시예의 요약이다. 표에서, "CMP"는 1-클로로, 3-메톡시, 2-프로판올을 나타내고, "MCH"는 1-클로로-2,3-프로판디올(모노클로로하이드린)을 나타내며, "epi"는 에피클로로하이드린을 나타낸다. Table 1 is a summary of the examples, and Tables 2 and 3 are summary of the comparative examples. In the table, "CMP" represents 1-chloro, 3-methoxy, 2-propanol, "MCH" represents 1-chloro-2,3-propanediol (monochlorohydrin), and "epi" is epi Chlorohydrin is shown.

"과산화수소 전환도"는 (에폭시화 동안 반응한 과산화수소의 총량)/(반응 혼합물에 첨가된 과산화수소의 양)으로서 계산하고, "과산화수소 이용도"는 (epi로 전환된 과산화수소의 양)/(에폭시화 동안 반응한 과산화수소의 양)으로서 계산한다. "선택도"는 (형성된 epi의 양)/(형성된 epi + 모든 부산물의 양)이다. 선택도는 형성된 각각의 부산물의 양으로서 표 1에 예시되어 있다."Hydrogen peroxide conversion" is calculated as (total amount of hydrogen peroxide reacted during epoxidation) / (amount of hydrogen peroxide added to the reaction mixture), and "hydrogen peroxide utilization" is (amount of hydrogen peroxide converted to epi) / (epoxidation) Amount of hydrogen peroxide reacted for a while). "Selectivity" is (amount of epi formed) / (ep formed + amount of all byproducts). Selectivity is illustrated in Table 1 as the amount of each byproduct formed.

올레핀의 에폭시화에 있어서의 한 가지 요인은 반응 혼합물의 pH이다. 따라서, 실시예를 비교 실시예와 비교하는 경우, 대략 동일한 pH에 있는 것들을 비교하는 것이 가장 유효하다. 따라서, 실시예 1 내지 4를 비교 실시예 A 내지 D와 비교하고, 실시예 5 및 6을 비교 실시예 F 및 G와 비교한다. 또한, 과산화수소가 에폭시화 공정에서 사용되는 가장 고가의 시약이기 때문에, 과산화수소 이용도에 있어서의 몇 %의 차이가 재정 절감에 있어서 상당한 차이를 생기게 하는 것으로 당업계의 숙련가들은 이해하고 있다.One factor in the epoxidation of olefins is the pH of the reaction mixture. Thus, when comparing an example with a comparative example, it is most effective to compare those at approximately the same pH. Therefore, Examples 1-4 are compared with Comparative Examples A-D, and Examples 5 and 6 are compared with Comparative Examples F and G. In addition, since hydrogen peroxide is the most expensive reagent used in the epoxidation process, those skilled in the art understand that a few percent difference in hydrogen peroxide utilization makes a significant difference in financial savings.

표 1과 표 2의 비교는 과산화수소 용액을 소정의 pH로 조절하기 위해 지지된 염기를 사용하는 경우의 이점(실시예 1 내지 4) 대 이온 교환 수지(비교 실시예 A 내지 C) 또는 균질한 이온성 염기(비교 실시예 D)를 사용하는 경우의 이점을 예시한다. 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4는 과산화수소 전환도 또는 과산화수소 이용도를 감소시키지 않으면서 형성된 부산물의 더 적은 양에 의해 입증되는 높은 선택도를 유지한다. 표 2에 예시되어 있는 비교 실시예 A 내지 D는 과산화수소 전환도는 상대적으로 높지만, 에폭사이드로 전환되는 과산화수소의 양이 상당히 감소됨을 보여주며, 이는 과산화수소 이용도로서 나타내어진다.The comparison between Table 1 and Table 2 shows the benefits of using a supported base to adjust the hydrogen peroxide solution to the desired pH (Examples 1-4) versus ion exchange resins (Comparative Examples A-C) or homogeneous ions. The advantage of using a sex base (comparative example D) is illustrated. As can be seen in Table 1, Examples 1-4 maintain high selectivity, evidenced by the lower amount of by-products formed without reducing hydrogen peroxide conversion or hydrogen peroxide utilization. Comparative Examples A-D illustrated in Table 2 show that the hydrogen peroxide conversion is relatively high, but the amount of hydrogen peroxide converted to epoxide is significantly reduced, which is expressed as hydrogen peroxide utilization.

pH 조절(표 1에서 실시예 5 및 실시예 6) 대 pH 비조절(표 3에서 비교 실시예 F 및 비교 실시예 G)의 이점은 에폭시화 동안 형성된 CMP, MCH 및 고분자량 부산물의 양에 있어서의 상당한 감소에 의해 입증된다. pH를 조절하지 않은 비교 실시예 F 및 G는 감소된 선택도를 입증한다. 비교 실시예 F 및 G의 감소된 선택도는, pH 조절을 사용하는 실시예 5 및 6과 비교하여, CMP, MCH 및 고분자 부산물의 양이 상당히 증가하는 것으로써 알 수 있다.The benefits of pH control (Examples 5 and 6 in Table 1) versus pH uncontrolled (Comparative Examples F and Comparative Example G in Table 3) have been found in the amount of CMP, MCH and high molecular weight by-products formed during epoxidation. This is evidenced by a significant reduction in. Comparative Examples F and G, without adjusting the pH, demonstrate reduced selectivity. The reduced selectivity of Comparative Examples F and G can be seen as a significant increase in the amount of CMP, MCH and polymer by-products compared to Examples 5 and 6 using pH control.

도 1은 알릴 클로라이드의 에폭시화 전과정에 걸쳐 형성된 epi의 양을 도시한다. 도 1은 실시예 7 내지 10을 비교 실시예 F 및 G와 비교한다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 과산화수소 용액의 pH를 지지된 염기 Amberlyst® A-21(실시예 7) 또는 폴리-4-비닐피리딘(실시예 9)으로 조절하면, 촉매를 재사용하는 경우(실시예 8 및 실시예 10) 촉매의 장시간 효능이 감소되지 않는다. 1 shows the amount of epi formed throughout the epoxidation process of allyl chloride. 1 compares Examples 7-10 with Comparative Examples F and G. FIG. As can be seen in FIG. 1, when the pH of the hydrogen peroxide solution is adjusted with a supported base Amberlyst® A-21 (Example 7) or poly-4-vinylpyridine (Example 9), the catalyst is reused (Example Example 8 and Example 10) The long term efficacy of the catalyst is not reduced.

Claims (11)

올레핀의 에폭시화 방법으로서, 상기 방법은
올레핀(단, 상기 올레핀은 프로필렌이 아니다)과 소정의 pH의 과산화수소 용액을 촉매와 용매의 존재하에 소정의 반응 온도에서 반응시킴을 포함하고, 상기 과산화수소 용액의 pH는 상기 과산화수소 용액을 지지된 염기와 접촉시켜 상기 과산화수소 용액으로부터 산성 종을 제거함으로써 소정의 pH로 조절하고, 상기 올레핀의 에폭시화의 선택도는, 상기 과산화수소 용액의 pH를 소정의 pH로 조절하기 위해 상기 지지된 염기를 사용하지 않는 올레핀의 에폭시화와 비교하여 과산화수소 이용도 또는 과산화수소 전환도를 감소시키지 않으면서, 증가되는, 올레핀의 에폭시화 방법.
As an epoxidation method of an olefin, the method
Reacting an olefin (where the olefin is not propylene) with a hydrogen peroxide solution at a predetermined pH at a predetermined reaction temperature in the presence of a catalyst and a solvent, wherein the pH of the hydrogen peroxide solution is reacted with a supported base Contact to remove the acidic species from the hydrogen peroxide solution to adjust to a predetermined pH, and the selectivity of epoxidation of the olefin is such that the olefin does not use the supported base to adjust the pH of the hydrogen peroxide solution to the desired pH. A process for epoxidation of olefins without increasing hydrogen peroxide utilization or hydrogen peroxide conversion compared to epoxidation of olefins.
제1항에 있어서, 상기 올레핀과 상기 소정의 pH의 과산화수소 용액을 공용매의 존재하에서 반응시키는, 방법.The method of claim 1, wherein the olefin and the hydrogen peroxide solution at the predetermined pH are reacted in the presence of a cosolvent. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 과산화수소 용액이 안정제를 포함하고, 상기 산성 종이 상기 안정제로부터 제거될 때 상기 과산화수소 용액의 pH가 소정의 pH로 조절되는, 방법.The method of claim 1, wherein the hydrogen peroxide solution comprises a stabilizer and the pH of the hydrogen peroxide solution is adjusted to a predetermined pH when the acidic species is removed from the stabilizer. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산성 종이 이온을 포함하고, 상기 지지된 염기는 이온을 수용하지만 이온을 상기 과산화수소 용액에 공여하지는 않는, 방법.The method of claim 1, wherein the acidic species comprises ions and the supported base receives ions but does not donate ions to the hydrogen peroxide solution. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지된 염기가, 상기 과산화수소 용액의 pH를 조절하기 전에는 우세하게 중성 전하를 갖는, 방법.The method of claim 1, wherein the supported base predominantly has a neutral charge before adjusting the pH of the hydrogen peroxide solution. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 과산화수소 용액의 pH를 상기 소정의 pH로 조절할 때 상기 지지된 염기가 양전하를 획득하는, 방법.6. The method of claim 1, wherein the supported base acquires a positive charge when adjusting the pH of the hydrogen peroxide solution to the predetermined pH. 7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에폭시화 반응 동안 상기 소정의 반응 온도가 유지되는, 방법.The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the predetermined reaction temperature is maintained during the epoxidation reaction. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 올레핀이 알릴 클로라이드이고, 상기 에폭시화가 에피클로로하이드린을 제조하는, 방법.The method of claim 1, wherein the olefin is allyl chloride and the epoxidation produces epichlorohydrin. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 pH가 1.0 내지 9.0 범위내인, 방법.9. The method of claim 1, wherein the predetermined pH is in the range of 1.0 to 9.0. 10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 pH가 5.0 내지 5.5 범위내인, 방법. The method according to claim 1, wherein the predetermined pH is in the range of 5.0 to 5.5. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따르는 방법으로 수득할 수 있는 에폭사이드. An epoxide obtainable by the method according to any one of claims 1 to 10.
KR1020127014601A 2009-11-19 2010-11-12 Epoxidation of an olefin KR20120117010A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US28154609P 2009-11-19 2009-11-19
US61/281,546 2009-11-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120117010A true KR20120117010A (en) 2012-10-23

Family

ID=43446987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127014601A KR20120117010A (en) 2009-11-19 2010-11-12 Epoxidation of an olefin

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8524926B2 (en)
EP (1) EP2501687B1 (en)
JP (1) JP2013511518A (en)
KR (1) KR20120117010A (en)
CN (1) CN102666516B (en)
TW (1) TWI485143B (en)
WO (1) WO2011062608A2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2343288A1 (en) 2009-11-27 2011-07-13 Momentive Specialty Chemicals Research Belgium S.A. Process for the manufacture of propylene oxide
EP2354131A1 (en) 2010-02-02 2011-08-10 Momentive Specialty Chemicals Research Belgium Process for the manufacture of a 1,2-epoxide and a device for carrying out said process
RU2576620C2 (en) * 2010-10-11 2016-03-10 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Olefin epoxidation method
US10087158B2 (en) 2015-02-17 2018-10-02 Evonik Degussa Gmbh Method for the epoxidation of an olefin with hydrogen peroxide
EP3059229A1 (en) * 2015-02-17 2016-08-24 Evonik Degussa GmbH Method for the epoxidation of an olefin with hydrogen peroxide
WO2016189548A1 (en) 2015-05-27 2016-12-01 Council Of Scientific & Industrial Research A process for the preparation of epoxides of cyclic and acyclic aryl olefins using recyclable organic promoters

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3780476T2 (en) 1986-01-28 1992-12-17 Enichem Sintesi METHOD FOR EPOXYDING OLEFINIC COMPOUNDS.
BE1011851A3 (en) 1998-03-24 2000-02-01 Solvay METHOD OF MANUFACTURING an oxirane.
DE19857137A1 (en) * 1998-12-11 2000-06-15 Bayer Ag Integrated process for the production of epoxides from olefins
IT1313572B1 (en) 1999-07-27 2002-09-09 Enichem Spa PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF EPOXY.
DE19936547A1 (en) 1999-08-04 2001-02-15 Basf Ag Process for the reaction of an organic compound with a hydroperoxide
DE19944839A1 (en) * 1999-09-18 2001-03-22 Degussa Process for the preparation of epoxides from olefins
CN1151187C (en) 2000-06-20 2004-05-26 武汉大学 Copolymer type conjugated polymer whose main chain contains double bond, its preparation method and application
EP1403259A1 (en) 2002-09-30 2004-03-31 Degussa AG Process for the epoxidation of olefins
EP1403219A1 (en) 2002-09-30 2004-03-31 Degussa AG Novel aqueous hydrogen peroxide solutions
FR2846965B1 (en) * 2002-11-12 2006-10-13 PROCESS FOR THE PRODUCTION OF 1,2-EPOXY-3-CHLOROPROPANE
ITMI20032553A1 (en) 2003-12-22 2005-06-23 Polimeri Europa Spa PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF INORGANIC ACIDS AND METAL IMPURITIES PRESENT IN ESSENTIALLY ALCOHOLIC SOLUTIONS OF H202 ARISING FROM SYNTHESIS SYNTHESIS

Also Published As

Publication number Publication date
EP2501687B1 (en) 2014-10-15
CN102666516A (en) 2012-09-12
US8524926B2 (en) 2013-09-03
TW201136907A (en) 2011-11-01
EP2501687A2 (en) 2012-09-26
JP2013511518A (en) 2013-04-04
US20120316353A1 (en) 2012-12-13
WO2011062608A2 (en) 2011-05-26
CN102666516B (en) 2015-07-22
WO2011062608A3 (en) 2011-08-04
TWI485143B (en) 2015-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0757045B1 (en) Epoxidation process using titanium-containing molecular sieves as catalysts
US8697895B2 (en) Process for producing an oxirane
KR20120117010A (en) Epoxidation of an olefin
US8703983B2 (en) Process for producing propylene oxide using a pretreated epoxidation catalyst
US8927744B2 (en) Process and system for producing an oxirane
US8981132B2 (en) Pretreated epoxidation catalyst and a process for producing an olefin therewith
EP2670528B1 (en) Regenerating a titanium silicalite catalyst
EP2501688B1 (en) Epoxidizing of propylene
EP1072599B1 (en) Process for the preparation of olefin oxides
EP2670741B1 (en) Process for separating phases of a mixture containing an oxirane

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid